体系内各要素的关联分析
技术产业化的过程是产业技术体系的建构过程,从技术体系到产业形成是目标和手段在动态过程中的统一。需要指出的是,技术体系不仅包含钢铁技术所构成的生产技术,如炼铁、炼钢及铸造、压力加工、环境保护、节省能源等一系列的技术,还包括通常意义上的技术流程,如材料技术、工艺技术、设计技术、生产技术以及支持这些技术的软件技术及分析评价技术等。[9]本书主要是基于前者讨论。
1.技术体系内结构要素的互动过程
第一阶段,1945年至20世纪50年代后期,以压力加工技术为先导引发平炉炼铁技术的革新。原因是第二次世界大战结束时,日本的压力加工技术相对落后,此时以板材冷轧设备的进口为主要技术引进内容。战后初期,日本政府对钢铁生产的倾斜政策和世界银行的贷款给了日本技术引进以极大的便利,各钢铁厂纷纷从美国引进板材生产加工设备。
第二阶段,20世纪50年代后期,通过对压力加工技术的引进,平炉炼钢技术的革新提上日程。日本于1956年从奥地利引进纯氧顶吹转炉炼钢技术。1968年从西德引进氧气顶吹转炉的设计技术,完成从平炉炼钢向转炉炼钢的转变,使炼钢能力大幅度提升,从而推动高炉炼铁技术的发展。转炉技术的迅速引进和消化主要归功于当时日本大量氧气生产和战前曾经有过的“托马斯转炉”技术的经验。20世纪60年代中期又开始分别从苏联和美国引进高炉高压冶炼和精炼技术,使得高炉炼铁能力得到提升,主要体现在操作技术、高温送风技术、高压炼制等技术的引进和消化,大量的生铁给生产能力极高的转炉提供了原材料保证。计算机测控技术的利用,使得当时日本钢铁技术以提高产量为目标的技术体系逐步形成。
第三阶段,20世纪70年代从转炉技术的确立到连续铸造技术的引进和全面实行,直接和压力加工相连接,这是日本的钢铁生产能力达到顶峰的时期。20世纪70年代后期,石油危机造成能源价格高涨进而生产成本提高,日本开始重视节省能源的技术,发展压延技术的同时,高炉和转炉的大型化迅速提高了生产效率,带动了连续铸造钢锭技术的快速发展。
战后日本钢铁技术体系的建构,从技术内部结构要素看,是一个相互关联和相互促进的过程。以生产技术为例,包括炼铁、炼钢和加工、铸造三个主要构成部门(子体系)。相应在各个时期,各个部门内和部门之间都存在技术缺失和需求现象,钢铁生产技术体系的完善过程是一个利基现象不断得到消除的过程,这些技术包含体系内独立部门(子体系)内的技术和部门之间的衔接技术。战后日本钢铁生产技术体系的建构及内在关联如图6-1所示。
另外,传统钢铁技术体系带有突破性意义的新技术方法也值得关注,如非高炉炼铁的直接还原炼铁技术和具有更高效率的氧气底吹转炉炼钢技术,直接还原炼铁法将取代焦炭,利用石油、天然气等代替高炉炼铁,或直接从铁矿石炼制钢水。[10]这些技术的发展将改变当时的钢铁技术的传统生产体系。1968年出现的氧气底吹转炉(Q-BOP)技术比当时主流的顶吹技术使炼钢炉的寿命大幅度延长,并提高炼钢效率。该技术于1977年由日本川崎制钢所开始引进,是钢铁技术内部出现的新的利基现象。(https://www.daowen.com)
图6-1 战后日本钢铁生产技术体系的建构及内部关联[11]
(2)体系内要素互动的关键点。
技术体系的形成过程是炼铁、炼钢和加工、铸造等钢铁生产技术体系内部的相互促进和互动的结果,体系中最为关键的两项技术从引进到改良和普遍采用都经历了一个逐渐推进和“质”的提高过程。
氧气顶吹转炉技术:1957年开始引进,最初5年对该项技术不断改进,如炉体和吹孔的新设计、高温气体的收集、计算机控制等,到第三次合理化结束(1965年)其技术水平已超过平炉炼钢法。[12]氧气顶吹转炉的引进和普及是在平炉炼钢经验和氧气大量生产的基础上的成果,同时也是炼钢部门(子体系)内部技术变迁的典型,由此引发了炼铁技术和加工技术的全面跟进,是战后日本钢铁生产技术体系确立的核心。
连续铸造技术:1961年最初引进,20世纪70年代开始普及。在20世纪60年代后期,连续铸造技术存在落后现象,并没有得到及时发展。[13]原因是在20世纪60年代中期,钢铁生产技术的体系基本形成,生产和技术的安定化,造成了技术发展的一时停顿状态。由此,很重要的压延技术中的计算机应用也被推迟。第一次石油危机发生后,节能技术开始被重视,引发日本对连铸技术的关注,并在压力加工技术领域引入计算机控制技术。这项技术在促进节能技术推进的同时,标志着日本战后钢铁技术新体系的确立。
技术体系内部的发展,完全利用其内部相互促进的动力,无法给社会带来产业经济效益以外的更多价值,适得其反,日本钢铁技术的快速发展,给国家造成了严重的环境问题。20世纪70年代,日本在发展钢铁工业的同时,开始重视环境保护,并引发其他新技术的出现,最显著的是环保和节能技术,最初并不是以提高生产技术作为目的,但在很大程度上促进了生产技术的提高。由此可以看出技术体系内部关联发展的局限性,技术的主客体,即技术的内部要素和社会要素互动才能完全确立牢固的技术体系。
